Тепловоз
Иллюстрации
Реферат
Класс 20 b, 5 — 9
ПАТЕНТ НА ИЗОБРЕТЕНИЕ
ОПИСАНИЕ тепловоза.
K патенту E. Д. Львова, Ф. Ф. Петрова и В. А. Тихомирова, заявленному 30 мая 1924 года (заяв. свид. ¹ 78384), с присоединением заявки от 21 июля 1924 r. (заяв. свид. ¹ 78655).
0 выдаче патента опубликовано ЗО июля 1927 г. Действие патента распространяется на 15 лет от 15 сентября 1921 г.
Предлагаемое изобретение касается повышения экономичности пневматической передачи в тепловозах.
На чертеже фиг. 1 схематически . изображает предлагаемый тепловоз и фиг. 2 — вариант.
Устройство предлагаемого тепловоза заключается в следующем.
Двигатель «Дизель» любой системы или какой-либо другой двигатель вну-, треннего сгорания 1 приводит в движение ступенчатый компрессор 1>, т.-е. компрессор с разделенным сжатием, (фиг. 1). Воздух, сжатый в первой ступени (, охлаждается в холодильникe D I до выбранной температуры. Из послед- ней ступени I- компрессора сжатый воздух поступает в подогреватель Г,, где и подогревается до установленной температуры отходящими газами двигателя. Из подогревателя сжатый воз- дух поступает в сборный резервуар S, откуда идет в локомотивные цилин- дры II.
На чергеже представлен двухтакт- ный двигатель «Дизель», компрессоры двухступенчатые, при чем нижняя часть К цилиндра низкого давления служит продувочным насосом для двигателя. а верхняя часть (— цилиндром низкого давления компрессора; .Ч— продувочный резервуар двигателя, в который поступает проди вочный воздух из вьппеуказанных продувочных насосов. Благодаря охлаждению воздуха сжатого в первой ступени компрессора, теряется часть работы двигателя. эквивалентная отнятому теплу, но при этом получаетсянекоторыйвыигрыш в работе при сжатии воздуха во второй ступени, так как приходится сжимать в ней меньший об ем воздуха. Подогреванием сжатого воздуха в подогревателе возможно сообщить ему тепло, отнятое при охлаждении в холодильнике и тем покрыть эту потерю в р.".боте двигателя; таким образом, в этом случае будет выигрыш. вследствие меньшей затраты работы при сжатии во второй ступени компрессора. Приблизительно, -, тепла у двигателя «Дизель» утилизируется I3 виде полезной работы на валу и |, тепла уходит с выхлопными газами, т,-е. такое значительное количество тепла, что имеется полная возможность практически при помощи подогревателя не только сообщить сжатому воздуху отнятое у него в холодильниках компрессоров тепло, но даже подогреть его выше той температуры, какая получилась бы, если бы воздух был сжат до того же давления без всякого охлаждения.
Система пневматической передачи, основанная на вышеуказанном принципе, может быть по своему коэффициенту полезного действия значительно выше простой пневматической передачи и нисколько не уступать всем другим передачам от теплового двигателя на ведущие оси тепловоза; кроме того, все отдельные механизмы, входящие в систему, могут быть уже испытанных систем.
Представляется возможньв|, меняя степень охлаждения сжатого воздуха после сжатия его в первой ступени компрессора, в некоторой степени повышать или понижать общую температуру сжатого воздуха, поступающего в локомотивные цилиндры, т.-е. подобрать весь процесс так, чтобы практически он протекал наивыгоднейшим образом. Кроме того, при применении двухтактного двигателя имеется возможность увеличивать температуру отходящих газов, создавая сопротивление выходу и х из рабочих цилиндров при помощи какой-либо заслонки или дросселя!V. В зависимости от сопротивления газов при выходе их иа рабочих цилиндров Двигателя, автоматически должно увеличиваться и давление продувочного воздуха для- продувки цилиндров двигателя. Зарядка рабочих цилиндров в этом случае будет происходить воздухом давления выше атмосферного, сообразно сопротивлению при вйходе; в зависимости же от давления воздуха при зарядке (в начале сжатия) будет на ходиться и температура отходящих газов. Таким образом, изменяя при помощи какого-либо приспособления площадь выхлопных отверстий, имеется возможность в известных пределах менять температуру отходящих газов, а вместе с тем, и степень подогрева сжатого воздуха, поступающего в локомотивные цилиндры.
Если во время сжатия в цилиндры компрессора подавать воду, то тепловой двигатель будет иметь меньшую мощность, сравнительно с тем случаем, когда воды не подавалось бы в компрессорные цилиндры. Вода в компрессорных цилиндрах, испаряясь, отнимает часть тепла, и сжатие воздуха должно происходить по кривой, близкой к иэотерме.
Для выполнения этого предлагается двухтактный тепловой двигатель А (фиг. 2) соединять с одноступенчатым компрессором В. Верхние части цилиндров компрессора а служат для подачи сжатого рабочего воздуха, нижние же части || подают воздух для продувки цилиндров двигателя. Во время сжатия в компрессорные цилиндры а подается по трубкам х вода, которая, испаряясь, понижает температуру сжимаемого воздуха, а следовательно, уменьшает и работу, потребную для сжатия его до определенного давления.
После сжатия воздух и пары воды поступают в подогреватель F, где и подогреваются насколько возможно отходящими газами двигателя. Затем, из подогревателя смесь воздуха и паров воды идет в сборный резервуар S, откуда уже отводится для работы в локомотивные цилиндры П.
ПРЕДМЕТ ПЛТ ЕНТЛ.
1. Тепловоз, характеризующийся совокупным применением: а) вспомогательного двигателя внутреннего сгорания А, приводящего в действие ступенчатый компрессор В и продуваемого из резервуара М, питаемого воздухом из нижней части первой ступени, компрессора В, б) холодильника D для сжатого воздуха, поступающего из верхней части С первой ступени компрессора В во вторую ступень его E„и в) подогревателя г отработа|вшими газами двигателя А для сжатого воздуха, идущего из второй ступени Е компрессора в резервуар S и из него в главный двигатель П тепловоза, работающий сжатым воздухом и сочлененный шатунной передачей и спарниками 1 с колесами тепловоза. !
2. Видоизменение охарактеризован-, ного в п. 1 тепловоза, отличающееся . тем, что взамен холодильника D. указанного в п. 1, с целью охлаждения сжатого воздуха, применяется вспрыскивание воды по трубкам р непосредственно в цилиндры компрессоров а.
Типо-нитографин «Красный Печатник», Ленинград. Ио:ндународныи. 5.